Od swojego powstania w 1914 roku, Ford jest w czołówce innowacyjnych firm motoryzacyjnych. Od wynalezienia ruchomej linii montażowej 115 lat temu – znanej również jako Fordyzm – do dzisiejszego wykorzystania addytywnych metod produkcji, Ford cały czas myśli o przyspieszeniu produkcji pojazdów poprzez zwiększenie produktywności, ergonomii pracy i kontroli jakości.
Podczas gdy wiele firm dopiero zaczyna badać możliwości związane z produkcją addytywną, Ford znów jest krok z przodu, tak aby ich samochody coraz szybciej zjeżdżały z linii produkcyjnej.
Fabryka pilotażowa Forda w Kolonii w Niemczech wprowadza w życie każdy nowy pojazd firmy, projektując i wykonując pilotażową linię produkcyjną danego modelu, zanim trafi on do masowej produkcji. Fabryka wyposażona jest w niewielką, ale kompletną linię produkcyjną na której rozwijane są samochody nawet kilka lat przed rozpoczęciem ich produkcji. Lars Bognar, inżynier ds. Badań w dziale badań i zaawansowanej inżynierii Forda w Akwizgranie, pracuje nad optymalizacją procesu produkcji przez projektowanie, tworzenie i testowanie dedykowanych w tym celu nowych, specjalizowanych przyrządów, narzędzi i osprzętu.
Wprowadzenie druku 3D
Pracownicy Forda używają wielu niestandardowych narzędzi podczas produkcji samochodów. Często są one przeznaczone do jednego konkretnego zadania i modelu. Tworzenie tych narzędzi przez zewnętrznych dostawców zajmuje dużo czasu i jest bardzo kosztowne. Aby szybciej je uzyskać, zespół Forda zdecydował się na pilotażowe przetestowanie druku 3D jako możliwego rozwiązania tego problemu.
Specjalnie do tego celu utworzono dedykowany zespół który rozpoczął udany projekt z wykorzystaniem technologii SLS. Mieli dobre wyniki, ale uzyskiwane wydruki wymagały dodatkowej, specjalistycznej obróbki. Właśnie dlatego Ford zaczął wykorzystywać technologię FFF dostarczaną przez Ultimakera która zapewniała jeszcze szybsze i tańsze rozwiązanie przy mniejszym wysiłku. W ten sposób nie tylko inżynierowie, ale także lokalni pracownicy na linii, mogą korzystać z drukarki 3D, aby tworzyć narzędzia, których potrzebują.
Ford wybrał ofertę Ultimakera, ponieważ zapewniła bardzo dobry stosunek jakości do kosztów. Ponadto spodobała nam się jego niezawodność.
Ford rozpoczął prace z Ultimaker 3 zanim wprowadzono Ultimaker S5 
Prosty interfejs Ultimaker Cura pozwala każdemu samodzielnie tworzyć narzędzia
Tworzenie narzędzi i przyrządów jeszcze przed produkcją
Wiele zakładów produkcyjnych stosuje druk 3D, aby zoptymalizować swoje obecne procesy produkcyjne. Jednak dzięki dedykowanemu warsztatowi 3D w zakładzie pilotażowym, Ford jest w stanie przygotować i wyprodukować wszystkie potrzebne narzędzia dodatkowe jeszcze zanim nowy samochód wejdzie do masowej produkcji. Daje to inżynierom Forda więcej czasu na dopracowanie projektów wszystkich niestandardowych narzędzi. Ford chce tworzyć narzędzia, które nie tylko przyspieszą produkcję, ale także często przyniosą dodatkowe, ergonomiczne korzyści dla pracowników. Dlatego tak ważne jest, aby można było stworzyć narzędzia jak najlepiej dopasowane do potrzeb.
Możliwość korzystania z dowolnych filamentów pozwala nam używać specjalistycznych materiałów przemysłowych, które pomagają nam wytwarzać jeszcze bardziej wytrzymałe narzędzia i przyrządy potrzebne do masowej produkcji.
Narzędzia są tworzone w zakładzie pilotażowym przed przejściem do masowej produkcji Przy produkcji Forda Focusa wykorzystywane jest ponad 50 niestandardowych narzędzi drukowanych w 3D
Produkcja lokalna
Wykorzystanie drukarek 3D Ultimaker, pozwala także lokalnym pracownikom na drukowanie potrzebnych narzędzi. Ford umieszcza drukarki Ultimaker 3D w swoich fabrykach w całej Europie – w Hiszpanii, we Włoszech czy Rumunii. Zespół projektowy w Niemczech dostarcza projekty w wersji elektronicznej, a same narzędzia mogą być używane już następnego dnia dzięki lokalnemu drukowaniu 3D.
Ale Ford idzie o krok dalej. Korzystając z generatywnego oprogramowania Paramate firmy Trinckle, pracownicy tych zakładów mogą generować odpowiednie uchwyty bez konieczności posiadania doświadczenia w projektowaniu 3D. Zespół w Kolonii tworzy komponenty, które mogą zostać wykorzystane do zaprojektowania ostatecznych narzędzi, inżynier w zakładzie ładuje projekt samochodu, dodaje przygotowane wcześniej komponenty mocujące i definiuje wolną przestrzeń przez którą części mogą być dodane do produkowanego samochodu, a oprogramowanie generuje ostateczny kształt potrzebnego przyrządu. Gotowy projekt można przesłać bezpośrednio do programu Ultimaker Cura i wydrukować lokalnie przy użyciu dostępnych na miejscu maszyn Ultimaker S5.
Obecnie tylko wykwalifikowani inżynierowie mogą projektować w 3D złożone urządzenia. Ale w niedalekiej przyszłości nawet niedoświadczony pracownik będzie mógł wykorzystać to oprogramowanie do tworzenia własnych narzędzi.
Korzyści z druku 3D
Już w tej chwili pilotażowe wdrożenie okazało się dla Forda bardzo korzystne. W przypadku konieczności stworzenia niestandardowego narzędzia oszczędzają znaczną ilość pieniędzy w porównaniu z tradycyjną produkcją czy outsourcingiem. A przy produkcji tylko jednego modelu samochodu – Forda Focusa – wykorzystywane jest ponad 50 niestandardowych narzędzi, przyrządów czy uchwytów. Ford przygląda się też tematowi części zamiennych do maszyn produkcyjnych z linii montażowej. Drukowanie niektórych z nich może drastycznie wydłużyć czas pracy maszyn, a linia produkcyjna nie musi być zatrzymywana na czas oczekiwania na części zamienne.
Druk 3D jest nie tylko korzystny finansowo. Wiele z już przygotowanych narzędzi wnosi także ogromne ułatwienia ergonomiczne dla pracowników Forda. Np. długotrwałe używanie tradycyjnego narzędzia metalowego powoduje, że z czasem wydaje się ono coraz cięższe co może negatywnie wpływać na zdrowie pracowników. Materiały oferowane przez Ultimakera są często wystarczająco mocne i trwałe, aby zastąpić narzędzia metalowe, co znacznie ułatwia życie personelowi montażowemu.
Plany na przyszłość
Ford szybko poszerza wykorzystanie druku 3D. Optymalizując organizację pracy przez tworzenie narzędzi, przyrządów i urządzeń, uczą się coraz więcej o możliwościach druku 3D. Lars nie tylko szuka narzędzi i urządzeń, ale także bada możliwości tworzenia części zamiennych i ostatecznych części użytkowych za pomocą druku 3D. „Chcemy zrobić kolejny krok, chcemy również drukować części zamienne. Chcemy projektować dla produkcji addytywnej i jednocześnie móc drukować części produkcyjne do naszych samochodów”.
Jeśli też zastanawiasz się nad wykorzystaniem drukarki 3D w swojej pracy, dowiedz się więcej o naszej najbardziej zaawansowanej drukarce 3D – Ultimaker S5.
